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1、核力与结合能 (建议用时：45分钟) 学业达标1放射性元素在衰变过程中，有些放出射线，有些放出射线，有些在放出射线或射线的同时，还以射线的形式释放能量例如Th核的衰变过程可表示为ThPae，对于这个衰变下列说法正确的是()A是衰变B产生的Pa核从低能级向高能级跃迁C是衰变D产生的Pa核从高能级向低能级跃迁E放出的射线是波长很短的光子【解析】由核反应方程电荷数守恒和质量数守恒可知生成了e，并释放出能量，故选项A、D、E正确【答案】ADE2一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出光子，核反应方程是HnH，以下说法中正确的是()A反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B反应前后的质量数不变
2、，因而质量不变C反应前后质量数不变，但会出质量亏损D光子的能量为mc2，m为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度E因存在质量亏损m，所以“物质不灭”的说法不正确【解析】核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，故正确答案为A、C、D.【答案】ACD3如图1951所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是 ()图1951A将原子核A分解为原子核B、C一定放出能量B将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能
3、量C将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量E将原子核F、C结合成原子核B时一定吸收能量【解析】因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，会出现质量亏损，故放出核能，故A正确，同理可得B、D错，C、E正确【答案】ACE4在下列判断中，正确的是()A组成U核的核子中只有相邻核子之间才存在不可忽略的核力作用B组成U核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用C组成U核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用D组成U核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的核力作用E组成U核的质子中只有相邻的质子间才存在不可忽略的核力作
4、用【解析】核力属于短程力，由于组成U核的核子较多，两核子之间的距离可能超过核力的作用范围，所以某些核子之间的作用力可能比较小，所以选项A、E正确，B、D错误，但两质子之间都存在库仑斥力的作用，所以选项C正确【答案】ACE5中子比质子更容易击中原子核的原因是_【解析】由于中子不带电，与原子核之间不存在库仑斥力，所以，它比其他粒子更易接近原子核并打进内部去【答案】中子不带电6科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上是属于_【解析】分子力作用范围约在1010 m数量级上强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围在1015 m和1018 m之
5、内，在分子力作用距离上都不存在在分子力作用范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁相互作用【答案】电磁相互作用7当两个中子和两个质子结合成一个粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个粒子结合成一个碳核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为_【导学号：66390052】【解析】6个中子和6个质子可结合成3个粒子，放出能量328.30 MeV84.9 MeV，3个粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为849 Me
6、V7.26 MeV92.16 MeV.【答案】92.16 MeV8激光中子是由重原子核吸收光子后发射中子而产生的，光子的极限能量大约是10 MeV.假定中子从原子核上向外移开距离1013 cm所受的力保持不变，则平均核力的数量级是_. 【导学号：66390053】【解析】核力是一种很强的力，应存在于相邻的核子之间，作用范围在1.51015 m之内，由题意知：dWE，则 N1.6103 N.【答案】103 N能力提升9下列说法中，正确的是()A爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B由Emc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C核
7、反应中发现的“质量亏损”是由静止质量变成运动质量D因为在核反应中产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒E在核反应中系统的总能量和总质量是守恒的【解析】Emc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系，故A项错误，而B项正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故C项正确；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故D错误E正确【答案】BCE10原来静止的原
8、子核X质量为m1，处在区域足够大的匀强磁场中，经衰变后变成质量为m2的原子核Y，粒子的质量为m3，已测得粒子的速度垂直于磁场B，且动能为E0，假定原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是() 【导学号：66390054】A核Y与粒子在磁场中运动的周期之比为B核Y与粒子在磁场中运动的半径之比为C此衰变过程中的质量亏损为m1m2m3D此衰变过程中释放的核能为E此衰变过程中释放的核能为E0【解析】原子核发生衰变时核子质量数减小4而核电荷数减小2.由题意知X核原先静止，则衰变后粒子和反冲核Y的动量大小相等，由R知RYRqqY2(Z2)，故B项正确；而周期之比由T知TYT，故A
9、项错误；该过程质量亏损mm1(m2m3)，故C项正确；由Ek知Y核的动能EkY，则释放的核能EEkEkY，故D项正确【答案】BCD11历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9 MeV的He.(1 MeV1.61013 J)(1)上述核反应方程为_(2)质量亏损为_kg. 【导学号：66390055】【解析】(1)根据电荷数和质量数守恒可写出核反应方程为HXHeHe或HLiHeHe.(2)设反应前质子的动能为Ek0，反应后He的动能为Ek，由于质量亏损而释放的能量为E2EkEk0(28.90.5)MeV17.3 MeV由Emc
10、2，可得：m kg3.11029 kg.【答案】(1)HXHeHe(或HLiHeHe)(2)3.1102912一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u)(已知原子质量单位1 u1.671027 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量，结果均保留两位有效数字)(1)写出铀核的衰变方程；(2)算出该衰变反应中释放出的核能；(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则粒子的动能为多少？ 【导学号：66390056】【解析】(1)UThHe.(2)质量亏损mmUmmTh0.005 9 uEmc20.005 9931.5 MeV5.5 MeV.(3)系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pTh(p)0，pThpEkTh，Ek，EkThEkE所以粒子获得的动能EkE5.5 MeV5.4 MeV.【答案】(1)UThHe(2)5.5 MeV(3)5.4 MeV
